技術(shù)報(bào)告建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的軟件工程案例教學(xué)法

1、計(jì)劃類別 項(xiàng)目編號(hào) 項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告課題名稱 項(xiàng)目主持人 承擔(dān)單位 題目：建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的軟件工程案例教學(xué)法建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生在原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)新信息進(jìn)行主動(dòng)構(gòu)建的過程，教學(xué)要以學(xué)生為中心、設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)/ var userAgentInfo = navigator.userAgent; if (userAgentInfo.indexOf(Android) 0 | userAgentInfo.indexOf(iPhone) 0 | userAgentInfo.indexOf(SymbianOS) 0 | userAgentInfo.indexOf(Windows Phone) 0 |

2、userAgentInfo.indexOf(iPad) 0 |userAgentInfo.indexOf(iPod) 0) window.location.href = /news/2016/0514/8576004.html; 登錄/注冊(cè)安卓版下載 時(shí)政綜合商業(yè)財(cái)經(jīng)文學(xué)小說攝影數(shù)碼學(xué)生必讀家庭養(yǎng)生旅游美食人文科普文摘文萃藝術(shù)收藏農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村文化綜合職場(chǎng)理財(cái)娛樂時(shí)尚學(xué)術(shù)軍事汽車環(huán)時(shí) 建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的軟件工程案例教學(xué)法 2016-05-14 21:28胡俐蕊陽(yáng)建中陳國(guó)斌 軟件工程訂閱 2016年9期 收藏關(guān)鍵詞：軟件工程建構(gòu)主義案例教學(xué)法 胡俐蕊 陽(yáng)建中 陳國(guó)斌摘 要：建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)生在

3、原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)新信息進(jìn)行主動(dòng)構(gòu)建的過程，教學(xué)要以學(xué)生為中心、設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)境、為學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)的意義提供各種信息條件。針對(duì)軟件工程課程的特點(diǎn)及其實(shí)踐教學(xué)的不足，依據(jù)建構(gòu)主義理論，提出軟件工程課程的案例教學(xué)法。該方法從精選案例、案例分析、案例總結(jié)、案例教學(xué)效果評(píng)價(jià)四方面，給出軟件工程課程案例教學(xué)的基本過程；同時(shí)，指出案例教學(xué)是在傳統(tǒng)理論教學(xué)基礎(chǔ)上實(shí)施的，以及案例教學(xué)過程中應(yīng)該注意的問題；最后，給出案例教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方法。教學(xué)實(shí)踐表明，該方法有助于學(xué)生理解和掌握軟件工程的基本原理和方法，提高軟件分析與設(shè)計(jì)的能力。關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；軟件工程；案例教學(xué)法Abstract：Constructivi

4、sm believes that learning is a process which the students actively construct new information based on their original knowledge and experience，and teaching should take the students as the center，design teaching environment，and provide various information for them to construct their own knowledge of t

5、he significance.According to the characteristics of software engineering course and the deficiency of practical teaching in this course，the case teaching method of software engineering course is proposed based on the constructivism theory in this paper.The basic process of software engineering case

6、teaching is given in the method from the following four aspects：case selection，case analysis，case summary，case teaching assessment.At the same time，in the process of case teaching，the case teaching is implemented on the basis of the traditional theory teaching，and the problems that should be noticed

7、 are pointed.Finally，the method of case teaching assessment is given.Teaching practice shows that this method is helpful for students to understand and master the basic principles and methods of software engineering， and to improve the ability of software analysis and design.Keywords：constructivism；

8、software engineering；case teaching method1 引言（Introduction）從學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)兩方面來看，建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)：知識(shí)是動(dòng)態(tài)的，學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)世界具有差異性，學(xué)生學(xué)習(xí)具有情景性、互動(dòng)性和主動(dòng)建構(gòu)性。學(xué)生學(xué)習(xí)不是被動(dòng)地接收信息，不是由老師強(qiáng)迫性地灌輸，而是學(xué)生根據(jù)自己已有的知識(shí)背景，主動(dòng)地選擇、加工和處理外部信息，獲得新知識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)的過程，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體1。教師要根據(jù)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的過程，設(shè)計(jì)理想的學(xué)習(xí)情景，幫助學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中起主導(dǎo)作用。案例教學(xué)法于1910年在美國(guó)哈佛商學(xué)院最早被使用，20世紀(jì)80年代

9、初傳入我國(guó)。案例教學(xué)法是在學(xué)生掌握一定理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，由教師精心選擇案例，案例往往是真實(shí)的、典型的、具有代表性的2。通過案例情景教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生獨(dú)立思考、集體協(xié)作地分析問題解決問題，得出可靠的結(jié)論，使學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程中掌握課程的原理和方法，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力，對(duì)學(xué)生今后發(fā)展是十分有利的。軟件工程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)十分重要的專業(yè)核心課程，其理論性和實(shí)踐性非常強(qiáng)。單純的理論教學(xué)往往會(huì)使學(xué)生感到枯燥乏味，失去學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。軟件工程的理論來源于實(shí)踐，是實(shí)踐的理論化和升華3，因此，只有將具體軟件工程實(shí)踐引入課程

10、教學(xué)，才能使教學(xué)生動(dòng)具體，才有利于學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)。2 軟件工程案例教學(xué)的必要性（The necessity ofcase teaching in software engineering）目前，軟件工程的課程教學(xué)大多采用理論教學(xué)為主實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的教學(xué)手段，理論教學(xué)課時(shí)數(shù)所占比例較大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單，教學(xué)中很少采用案例教學(xué)甚至沒有案例教學(xué)，學(xué)生普遍感到理論知識(shí)難以弄懂，即使似乎能夠聽懂，也是似懂非懂，不能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到具體的軟件開發(fā)項(xiàng)目中。顯然，這種教學(xué)方法在一定程度上忽略了軟件工程課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，忽略了培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，忽略了學(xué)生的主動(dòng)性、參與性和創(chuàng)造性，忽略了學(xué)

11、生是學(xué)習(xí)的主體，根據(jù)建構(gòu)主義的知識(shí)觀、學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀，這樣的教學(xué)方法難以收到好的教學(xué)效果4。案例教學(xué)法是以學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法，通過對(duì)案例的分析，激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，掌握課程涉及的原理和方法，是理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法5，是符合建構(gòu)主義理論學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀的教學(xué)方法。因此，有必要在軟件工程的課程中采用案例教學(xué)方法，通過來源于實(shí)踐的真實(shí)軟件工程案例，使學(xué)生在學(xué)習(xí)案例的過程中深刻理解掌握軟件工程的基本原理和基本方法6，7，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到今后的軟件開發(fā)中，解決實(shí)際問題。3 精講軟件工程理論（Speaking precisely the theor

12、yof software engineering）建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生是在自身已有的知識(shí)背景下構(gòu)建新的知識(shí)，而軟件工程課程內(nèi)容在其前面已開的課程中幾乎沒有涉及，因此，教師在利用案例講解前，必須給學(xué)生講解一些基本概念和基本方法，讓學(xué)生有一個(gè)概貌性的了解、感性的認(rèn)識(shí)，以便在今后利用案例講解時(shí)學(xué)生能夠結(jié)合已有知識(shí)來理解案例，從而更深刻理解和掌握所學(xué)知識(shí)。所以，在實(shí)施軟件工程案例教學(xué)之前，精講軟件工程理論是必要的。講授理論知識(shí)時(shí)，教師是知識(shí)的呈現(xiàn)者，是知識(shí)的傳授者，對(duì)軟件工程課程涉及的內(nèi)容要抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，精講軟件工程的基本原理和基本方法，盡可能使學(xué)生對(duì)軟件工程的原理和方法有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，為

13、下一步的案例教學(xué)做好準(zhǔn)備。教師在傳授知識(shí)時(shí)，可以充分利用多媒體課件，采用一些傳統(tǒng)的教學(xué)方法，比如：講授式、啟發(fā)式、對(duì)比式、小結(jié)式等方法進(jìn)行教學(xué)。4 軟件工程案例教學(xué)法（The method of softwareengineering case teaching）建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力來自生存環(huán)境的壓力；學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生自己在頭腦中，對(duì)知識(shí)的意義進(jìn)行建構(gòu)的過程；知識(shí)不是由教師傳授的，而是學(xué)生自己在一定的“情景”中，借助他人的幫助，使用必要的工具和資料，通過“意義建構(gòu)”的方法獲得的。依據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論，用案例建立“情景”，提出一個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生明白本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)；再建立“協(xié)作

14、”，讓學(xué)生成為實(shí)現(xiàn)“情景”的主體，自己動(dòng)手做，必要時(shí)，教師和同學(xué)之間互助與合作。然后，建立“會(huì)話”，綜合所有課程的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行綜合練習(xí)，提出學(xué)習(xí)過程中的問題，學(xué)生之間商討、交流彼此的意見與學(xué)習(xí)成果，共同完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)；最后，學(xué)生實(shí)現(xiàn)“意義建構(gòu)”，掌握所學(xué)知識(shí)。4.1 精選案例案例是建立學(xué)習(xí)“情景”的關(guān)鍵，一個(gè)好的案例才能夠引發(fā)學(xué)生思考和探索，才能有效地進(jìn)行案例教學(xué)8。目前，軟件工程中不乏成功案例，但對(duì)于具體的教學(xué)來說，還要注意由簡(jiǎn)到繁、粗細(xì)結(jié)合等教學(xué)規(guī)律，精選若干個(gè)符合學(xué)生水平、真實(shí)的小案例和12個(gè)綜合案例。小案例側(cè)重于重要知識(shí)點(diǎn)的講解，綜合案例則貫穿課程始終，使學(xué)生全面理解掌握實(shí)際軟件開

15、發(fā)中涉及的任務(wù)、方法、技術(shù)和工具。精選案例時(shí)需要注意幾個(gè)方面：（1）目的性。軟件工程課程的教學(xué)目標(biāo)就是要使學(xué)生掌握軟件開發(fā)過程及其規(guī)范，掌握軟件開發(fā)、管理、維護(hù)的方法、技術(shù)及其工具。因此，在選取案例時(shí)，必須圍繞這一目標(biāo)，使得每個(gè)小案例都能很好地幫助學(xué)生理解軟件工程涉及的各個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，綜合案例則能幫助學(xué)生理解整個(gè)軟件的開發(fā)過程，切實(shí)提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而提高學(xué)生軟件開發(fā)、管理和維護(hù)的能力。（2）真實(shí)性。案例必須來源于現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)軟件項(xiàng)目，這樣才能使學(xué)生真正感受到軟件開發(fā)需要解決的問題，才能更好地理解軟件開發(fā)、管理、維護(hù)的過程。（3）代表性。案例所涉及的軟件規(guī)模大小、內(nèi)容、方法、

16、工具等都必須具有代表性，以便學(xué)生更好地理解軟件工程，今后能夠舉一反三地解決實(shí)際問題。（4）啟發(fā)性。案例本身蘊(yùn)含的問題必須具有啟發(fā)性，學(xué)生通過解決問題，能夠獲得啟發(fā)，能夠更好地理解掌握所學(xué)知識(shí)。（5）生動(dòng)性。案例本身必須是生動(dòng)具體的，這樣才可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，進(jìn)而積極地解決問題。另外，精選案例時(shí)，教師還要考慮案例涉及的關(guān)鍵信息、疑難問題、解決疑難問題的方法、各種可能的解決方案以及對(duì)解決方案的恰當(dāng)評(píng)價(jià)等。4.2 案例分析教師在精心準(zhǔn)備好案例后，就要在課堂上進(jìn)行案例的討論分析了。在這一過程中，教師要充當(dāng)一個(gè)與學(xué)生同樣地位的人，不要認(rèn)為自己就是權(quán)威，要把自己當(dāng)成學(xué)生中的一員，與學(xué)生共同探討

17、。這樣，也能營(yíng)造一個(gè)自由輕松的氛圍，讓學(xué)生放松心情、積極思考、各抒己見。教師要認(rèn)真傾聽、適時(shí)肯定和鼓勵(lì)，并及時(shí)做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。當(dāng)學(xué)生沒有思路時(shí)，教師要進(jìn)行必要的引導(dǎo)，使學(xué)生圍繞案例涉及的問題逐個(gè)地討論、分析、解決，實(shí)質(zhì)上學(xué)生在不知不覺中就完成了“協(xié)作”“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”?？傊ㄟ^案例的分析講解，教師要讓學(xué)生真正體會(huì)到弄懂了軟件工程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，也知道如何將軟件工程的原理和方法應(yīng)用到具體的軟件開發(fā)、管理和維護(hù)中去。軟件問題答案往往不是唯一的。比如，數(shù)據(jù)流圖、算法設(shè)計(jì)、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、類圖等等在軟件開發(fā)中就可以有多種設(shè)計(jì)方案。因此，軟件工程課程中的案例分析更注重分析過程，而不要過多地強(qiáng)調(diào)結(jié)果。

18、事實(shí)上，在這樣的案例分析過程中，學(xué)生更需要認(rèn)真研究教材內(nèi)容、相互討論研究，才可能在發(fā)言中有理有據(jù)、邏輯清晰、頭頭是道。總之，只要學(xué)生在分析過程中，能夠應(yīng)用軟件工程的原理和方法，有邏輯地分析問題和解決問題，這樣的案例分析課就是成功的。4.3 案例總結(jié)當(dāng)一個(gè)案例討論分析結(jié)束后，教師要及時(shí)總結(jié)。軟件工程涉及的案例往往有不同的答案，教師要對(duì)各種答案進(jìn)行有效的優(yōu)缺點(diǎn)分析，在充分肯定學(xué)生獨(dú)立思考的前提下，還要肯定學(xué)生分析的亮點(diǎn)和獨(dú)到的見解，同時(shí)委婉地指出分析中的不足。在總結(jié)過程中，尤其要注意問題的本質(zhì)，結(jié)合具體實(shí)際，給出恰如其分的評(píng)價(jià)；案例是用來說明原理和方法的，最終都要?dú)w結(jié)到總結(jié)案例所涉及的軟件工程基本

19、概念、基本原理和基本方法。只有這樣，才能發(fā)揮案例分析的作用。在案例總結(jié)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步要求學(xué)生重新審視案例、總結(jié)歸納、消化提升，寫出高質(zhì)量的案例分析報(bào)告書。通過這一過程，不僅可以鍛煉學(xué)生的書面表達(dá)能力和系統(tǒng)分析能力，而且可以使學(xué)生更系統(tǒng)更深刻地理解軟件工程的基本原理和基本方法，為學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)“意義建構(gòu)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4.4 案例教學(xué)效果評(píng)價(jià)案例教學(xué)是否能夠收到預(yù)期的效果，可以采用以下兩種方法進(jìn)行檢查。（1）學(xué)生個(gè)人的自我評(píng)價(jià)。通過案例教學(xué)后，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況可能會(huì)有一個(gè)比較清醒的認(rèn)識(shí)，比如：對(duì)相關(guān)知識(shí)是弄懂了還是模糊不清，對(duì)解決問題的方法是有思路了還是不知從何處入手，對(duì)軟件開發(fā)過程是

20、有了清楚的認(rèn)識(shí)還是不知所措等等。（2）有針對(duì)性的練習(xí)題。有時(shí)，案例教學(xué)后，學(xué)生還是不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)自己。事實(shí)上，僅有學(xué)生自身的評(píng)價(jià)也是不夠的。這時(shí)，教師有必要出一些有針對(duì)性的練習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行自我測(cè)試，檢查學(xué)生的完成情況，從而更準(zhǔn)確地判斷學(xué)生對(duì)軟件工程的基本思想、概念、原理、方法和技能等的理解和掌握情況。總之，教師通過學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，以及學(xué)生完成作業(yè)的情況，基本可以判斷案例教學(xué)效果，從而能進(jìn)一步改進(jìn)案例教學(xué)法。5 結(jié)論（Conclusion）在建構(gòu)主義知識(shí)觀、學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀的指導(dǎo)下，構(gòu)建軟件工程的案例教學(xué)法。一般來說，先使用傳統(tǒng)教學(xué)法講授軟件工程的基本原理和方法，再在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行案例教學(xué)。通過案例分析使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握所學(xué)的原理和方法，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的統(tǒng)一。該方法不僅可以激發(fā)學(xué)生的求知欲、提高學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生在案例的討論、分析、歸納、總結(jié)過程中進(jìn)一步理解和掌握了軟件工程的基本思想、概念、方法和技術(shù)，有助于提高學(xué)生分析問題、解決問題、相互溝通、相互合作的能力，對(duì)學(xué)生今后從事軟件開發(fā)、管理與維護(hù)有一定的指導(dǎo)意義。同時(shí)，該方法也要求教師本身的知識(shí)水平、教學(xué)組織能力、口頭表達(dá)能力、綜合素質(zhì)較好，并具有一定的軟件開發(fā)、管理與維護(hù)的能力，這樣才能夠較好地控制教學(xué)過程，實(shí)施有效的案例教學(xué)活動(dòng)。我院計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的軟件工程課程教學(xué)過程中，案例